通信系統(tǒng)基礎(chǔ) 第2章 通信系統(tǒng)概述ppt課件.ppt

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1、第2章通信系統(tǒng)概述2.1通信定義2.2通信系統(tǒng)的構(gòu)成2.3通信系統(tǒng)的分類2.4通信傳輸方式2.5通信系統(tǒng)傳輸?shù)幕靖拍?2.6數(shù)字通信系統(tǒng)的質(zhì)量指標(biāo)2.7通信濾波器的概念2.1通信定義通信就是克服距離上的障礙，迅速而準(zhǔn)確地交換和傳遞信息，即把消息從一地有效地傳遞到另一地，即消息傳遞的全過程。信息常以某種方式被載荷在電信號的某一參量上，實現(xiàn)點對點的通信。如圖2.1所示。圖2.1A、B兩地信息傳遞2.2通信系統(tǒng)的構(gòu)成通信系統(tǒng)：傳遞或交換信息所需的一切技術(shù)設(shè)備的總和。通信系統(tǒng)的一般模型如圖所示。2.2通信系統(tǒng)的構(gòu)成信源：信源是發(fā)出信息的源，信源可以是離散的

2、數(shù)字信源，也可以是連續(xù)的（或離散的）模擬信源。信宿：是傳輸信息的歸宿點。發(fā)送設(shè)備：把信息變換成合適在信道上傳輸?shù)男盘柕摹；竟δ苁鞘剐旁磁c傳輸媒介匹配起來，即將信源產(chǎn)生的信號變換為便于傳送的信號形式，送往傳輸媒介。接收設(shè)備：與發(fā)送設(shè)備對應(yīng)，把信道上接收的信號還原成原來的信息形式。信道：信號傳輸?shù)耐ǖ?，分有線、無線信道。噪聲源：噪聲散布在系統(tǒng)各點，為了分析方便，圖中將噪聲源集中表示。分加性噪聲、乘性噪聲。2.3通信系統(tǒng)的分類按業(yè)務(wù)類型的不同，分為語音通信和非語音通信，如電話通信系統(tǒng)、電報通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、圖像通信系統(tǒng)等。按信號類型的不同，可分為：模擬通信系

3、統(tǒng)：傳輸模擬信號的通信系統(tǒng)。2.3通信系統(tǒng)的分類發(fā)送設(shè)備簡化為調(diào)制器，接收設(shè)備簡化為解調(diào)器。調(diào)制在通信系統(tǒng)中主要用來變換信號。基帶信號（低通信號）：由消息變換過來的原始信號。特點：其頻譜由零頻附近開始延伸到某個通常小于幾兆赫的有限值?；鶐鬏敚夯鶐盘栔苯觽鬏?。頻帶傳輸：把不適合傳輸?shù)幕鶐盘柾ㄟ^調(diào)制器轉(zhuǎn)換成頻帶信號。調(diào)制和解調(diào)對信號變換起著決定性的作用，它們是保證通信質(zhì)量的關(guān)鍵。其它處理過程都可以看作是理想的，可將它們合并到信道中去。數(shù)字通信系統(tǒng)：傳輸數(shù)字信號的通信系統(tǒng)。2.3通信系統(tǒng)的分類2.3.1數(shù)字通信系統(tǒng)及主要技術(shù)圖2.3數(shù)字通信系統(tǒng)技術(shù)示意圖2.3

4、.1數(shù)字通信系統(tǒng)及主要技術(shù)1.信源編碼與譯碼信源編碼：將模擬信號（如原始的語音和圖像信號）變換為數(shù)字信號，即PCM的三個過程，用來提高傳輸有效性。信源譯碼：把量化編碼的信號還原成模擬信號。2.加密與解密為保證數(shù)字信號與所傳信息的安全，一般應(yīng)采取加密措施。數(shù)字信號比模擬信號易于加密，且效果也好。這是數(shù)字通信突出的優(yōu)點之一?？稍谛旁磁c信道編碼之間加入加密器，同時在接收端加入解密器。加密器可以產(chǎn)生密碼，人為地將輸入明文數(shù)字序列進行擾亂。解密是它的逆過程即反擾亂。3.信道編碼與解碼信道編碼：提高傳輸可靠性的糾錯編碼。數(shù)字信號在信道中傳輸時，由于噪聲、衰落以及人為干擾等

5、將會引起差錯。信道編碼的目的就是提高通信抗干擾能力，盡可能地控制差錯，實現(xiàn)可靠通信。信道編碼的一類基本方法是波形編碼(或稱為信號設(shè)計)，它把原來的波形變換成新的較好的波形，以改善其檢測性能。信道解碼是它的逆過程，通過控制差錯，恢復(fù)原始數(shù)據(jù)序列。4.調(diào)制與解調(diào)調(diào)制器：把各種數(shù)字基帶信號轉(zhuǎn)換成適應(yīng)于信道傳輸?shù)臄?shù)字頻帶信號。這些波形要根據(jù)信道特點來選擇。解調(diào)器：將收到的數(shù)字頻帶信號還原成原始數(shù)字基帶信號。數(shù)字調(diào)制技術(shù)：可分為幅度鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）、相移鍵控（PSK）和連續(xù)相位調(diào)制（CPM），以及它們的各種組合，在接收端的解調(diào)可以進行相干解調(diào)或非相干解

6、調(diào)。2.3.1數(shù)字通信系統(tǒng)及主要技術(shù)2.3.1數(shù)字通信系統(tǒng)及主要技術(shù)5.多路與多址在一個多用戶系統(tǒng)中，為了充分利用通信資源和增加的數(shù)據(jù)通信量，可以采用多路技術(shù)以滿足多用戶固定分配或慢變化地分享通信資源，采用多址技術(shù)以滿足用戶遠(yuǎn)程或動態(tài)變化地共享通信資源。若按照多路復(fù)用方式，可分為：頻分復(fù)用通信系統(tǒng)（FDM)、空分復(fù)用通信系統(tǒng)、時分復(fù)用通信系統(tǒng)(TDM)、波分復(fù)用通信系統(tǒng)(WDM)、碼分復(fù)用通信系統(tǒng)(CDM)等。若按照多址方式，可分為：頻分多址通信系統(tǒng)、時分多址通信系統(tǒng)、碼分多址通信系統(tǒng)等。6.信道與噪聲信道：是信號傳輸?shù)耐ǖ溃劫|(zhì)）；分為有線信道、無線信道。不

7、同的信道具有不同的特性，而信道特性如何又對整個系統(tǒng)及系統(tǒng)各部分的設(shè)計具有決定性的影響。因此，在設(shè)計數(shù)字通信系統(tǒng)時，第一步就是要選擇合適的信道，并詳細(xì)地調(diào)查和了解信道的特點和特性。信道受到較大的外界干擾，或者遇到嚴(yán)重衰落以及線路等問題都會產(chǎn)生噪聲。2.3.1數(shù)字通信系統(tǒng)及主要技術(shù)7.同步與數(shù)字復(fù)接同步：包括位（比特）同步、幀同步、載波同步、網(wǎng)同步等；它是數(shù)字通信技術(shù)的核心。實現(xiàn)接收端對發(fā)送端的同步方法：一般可用鎖相環(huán)。實現(xiàn)位同步可用濾波法或數(shù)字鎖相法。在時分多路復(fù)用系統(tǒng)中，網(wǎng)同步不僅要解決由中心站決定全網(wǎng)定時問題，同時由于各分站的位置和距離不同，還需要確定各站至

8、中心站及相互之間收發(fā)信號的定時同步問題